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標(biāo)題: 振動(dòng)噪聲測試設(shè)備分享 [打印本頁]

作者: szhzh    時(shí)間: 2020-1-23 13:53
標(biāo)題: 振動(dòng)噪聲測試設(shè)備分享
本帖最后由 szhzh 于 2020-1-23 14:19 編輯
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/ k- c& n8 D$ b' Q首先說明,本人水平非常有限,只是自己整理的廠家的能力分享,中間錯(cuò)誤肯定有,也肯定不全,只是給大家參考一下。這個(gè)主要是測試設(shè)備廠家的能力介紹,很多東西如果要用,還是結(jié)合需求,好的可能很貴,有些需要選擇不是那么流行的可能價(jià)格很便宜,不過大廠的服務(wù)肯定好很多。/ m0 Y! Z3 y8 K9 v& O* E5 S0 {
6 w( o# S8 B+ s- s, H+ X
首先說數(shù)采,主要指標(biāo)有采樣率,AD位數(shù),現(xiàn)在好的是雙24位,B&K, Deweron, 東方所等,還有動(dòng)態(tài)范圍,SNR,harmonic distortion,cross talk,Gain 和 phase dismatch Interchannel,還有一點(diǎn)就是是否支持200V的需要極化電壓麥克風(fēng)。B&K的數(shù)采很好,不過也很貴,PAK的也是質(zhì)量好的一家,性能也好,NI也算主流吧,主要是價(jià)格便宜。 NI和Dewetron主要是采集器,不能算是 NVH專業(yè)的供應(yīng)商個(gè)人觀點(diǎn)。
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動(dòng)力學(xué)模態(tài)測試,這個(gè)最好的首推西門子的LMS,測試上有錘擊和激振器法,激振器有random,burst,偽隨機(jī), 周期隨機(jī),掃頻和步進(jìn)正弦,對(duì)應(yīng)的窗函數(shù)看資料把,主要就是泄露和FRF是否要求準(zhǔn)確,信噪比等。模態(tài)的算法主要有時(shí)域和頻域方法,時(shí)域用到脈沖響應(yīng)函數(shù),頻域是傳函。LMS有最大似然估計(jì)和誤差迭代處理,這個(gè)比B&K和M+P的好。而且階次模態(tài)也是LMS的。國內(nèi)的東方所模態(tài)這方面也好。M+P的動(dòng)力學(xué)也是挺好的,而且非線性分析他們家好像是獨(dú)一份。主流的復(fù)頻域最小二乘LMS,B&K,M+P和東方所都有。OROS的我不確定算法能力,Prosig的好像是ERA的方法,這個(gè)方法已經(jīng)很早了。還有一塊是工作模態(tài)分析,這個(gè)基本上也是LMS,B&K,M+P,工作模態(tài)是無法測量力,沒有FRF,所以還沒有特別好的學(xué)術(shù)認(rèn)可方法,屬于還有較多研究價(jià)值。& I1 @7 Z& {, z$ @& G) e* c
聲學(xué)基本的聲功率、聲強(qiáng)測試,這個(gè)幾家大的廠家都有,聲學(xué)材料測試方法主要是B&K,這家設(shè)備做的最好,LMS,PAK也比較全。近場聲全息的方法包括空間傅里葉變化, 邊界元,等效源,統(tǒng)計(jì)最優(yōu)等。近場全息B&K應(yīng)該是最好的,也是最全的,統(tǒng)計(jì)最優(yōu)是B&K提出的。個(gè)人認(rèn)為工程上,比較實(shí)用的近場就是等效源和統(tǒng)計(jì)最優(yōu),空間傅里葉方法有逆變換,雖然可以用L2正則化等方法控制誤差,但是高頻誤差還是大,等效源可以通過控制源和邊界距離,保證解的唯一性,統(tǒng)計(jì)最優(yōu)不需要麥克風(fēng)陣列包含測量面,但是如果是點(diǎn)源,不能保證數(shù)學(xué)上的解的唯一性,會(huì)帶來相近多聲源定位錯(cuò)誤,球源能解決這問題,但是好像沒有商業(yè)化的。LMS采用的貝葉斯概率方法對(duì)于長時(shí)間瞬態(tài)情況應(yīng)該是最好的商業(yè)化方法。遠(yuǎn)場主要是beamforming方法,算法也很多,只要是子空間法就可以突破瑞利判據(jù)的限制,Head采用的相干性濾波個(gè)人認(rèn)為是工程上商業(yè)化的這幾家最好的,算是一種Clean SC貪婪算法的壓縮感知方法,當(dāng)然如果從技術(shù)角度上說,在反卷積迭代中加入L2 正則化更好,提高空間分辨率。B&K的方法和適用性是最多的,LMS的其次。如果做Turbine的好像只有B&K和LMS。其他家beam forming方法OROS和PAK有,但是算法差距很大了。在電聲方面,只能從B&K和Head中選,別家不推薦。考慮聲品質(zhì)和心里聲學(xué),B&K和Head也是首推,然后是LMS。PAK和M+P也有一些。 Prosig的人體NVH是一個(gè)特色,這個(gè)是他們獨(dú)有的。人工頭,只推薦B&K和Head的。
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旋轉(zhuǎn)機(jī)械,這個(gè)自己好久沒做過了,B&K,LMS,PAK,M+P,OROS,Prosig這幾家基礎(chǔ)模塊都有。扭振和角度域分析,首推PAK,然后B&K和LMS也可以。Prosig 的旋轉(zhuǎn)機(jī)械也相對(duì)全。TAP傳遞路徑,這個(gè)個(gè)人涉及的少,各家都不太一樣。9 m/ l$ W, F- o9 t
汽車測試,這個(gè)LMS的最全,其次是B&K,然后PAK。虛擬NVH,這個(gè)好像就是B&K和LMS了。7 z$ a+ Y5 C% O9 ~$ v$ v
振動(dòng)臺(tái)控制這塊,M+P最好,然后是LMS。PAK的是液壓臺(tái)控制。
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; w: C9 H- @% O* ?* l# x8 y振動(dòng)噪聲測試這塊,個(gè)人認(rèn)為專業(yè)的廠家歐洲的最好,美國的spectral dynamic 算是好的,國內(nèi)東方所不錯(cuò),東華湊合吧??傮w來說,從技術(shù)角度和全面性看,LMS和B&K可能是行業(yè)龍頭,國內(nèi)汽車行業(yè)LMS的最多吧,航空船舶等B&K好,而且水聲好像也只有B&K合適。再下面是PAK,然后HEAD。如果是聲學(xué)測試,就選B&K和Head。動(dòng)力學(xué),LMS和M+P好,然后B&K。汽車上是LMS,B&K,PAK。如果做航天等非線性和振動(dòng)控制,推薦M+P,M+P的一個(gè)特色是聲疲勞控制,還有溫控。PROSIG是英國南安普頓大學(xué)聲振所的,這個(gè)所搞振動(dòng)噪聲的應(yīng)該都知道,其實(shí)力也挺強(qiáng)的,只不過國內(nèi)市場做的很差,他們的基礎(chǔ)功能挺全的。/ S/ ^% U7 K3 F: r( O
技術(shù)服務(wù)上,個(gè)人覺得B&K的做的最好,他們進(jìn)中國最早,上世紀(jì)7、80年代進(jìn)入,LMS的人也比較多,是90年代進(jìn)中國的,然后是PAK,本世紀(jì)03年進(jìn)中國好像,Head以前是郎德代理,2018年獨(dú)立的,M+P也是本世紀(jì)初設(shè)立辦事處的。OROS雖然有自己的,但是基本提供不了什么支持,個(gè)人在兩家公司工作過,第一家我在的時(shí)候就是用的OROS的,那時(shí)候OROS功能很少,工作上遇到問題是結(jié)構(gòu)局部壞,當(dāng)時(shí)OROS模態(tài)測不出來,自己還開發(fā)的模態(tài)算法找的問題,而且聲波導(dǎo)場的測試也在OROS上開發(fā)了,不過后來聽公司人說他們已經(jīng)拋棄了OROS了,換了大廠的。這家公司我來的時(shí)候也是OROS,OROS開始是東菱代理,后來換大友,但是服務(wù)真的跟不上,升級(jí)軟件把功能都弄丟了,也就放棄他們,自己來說還是有感情,特別是很多開發(fā)的算法,現(xiàn)在也沒有商業(yè)化的。。其他的,日本的小野測試的國內(nèi)用戶應(yīng)該也挺多的,還有理音,但是我沒有用過,所以不說了?!AK和M+P相當(dāng)于半開源,很多算法支持。 個(gè)人用的最多的是B&K,很早用過LMS和PAK,工作后沒有用過PAK了,,東方所的是我用的第一套采集設(shè)備。NI的東西是要開發(fā)的,相對(duì)便宜,基本上什么都能測試,個(gè)人的多物理場測試用的NI的,個(gè)人還開發(fā)了一些EMC電磁測試的,對(duì)NVH來說,NI硬件勉強(qiáng)夠用,如果電磁等,就不如是德的專業(yè)了,不過用途多,所以個(gè)人NI的用的也挺多的。1 Z" f* r# ^4 V  N- }- C

4 b9 E8 q- F6 K6 |! ?' a" V8 V( S測試這東西,本質(zhì)上都差不多,聲場也好,電磁場也好,頻域基本都是波動(dòng)方程,然后加上邊界條件,考慮格林函數(shù),基本方法都是一樣的,無論波導(dǎo)場還是近場,遠(yuǎn)場。。在后面都是數(shù)學(xué)上的方法了,像奇異值分解,正則化壓縮感知,貝塞爾函數(shù),貝葉斯概率等。 那些大廠的東西如果懂了,有時(shí)間也就那樣,想要高精度的,很多東西自己去寫算法是最好的,商業(yè)化的東西都是成熟的,相對(duì)并不是最好的,但是公司要效率還是很有比較好的,自己開發(fā)時(shí)間太長了。& c& a- b& O6 M
* [* E8 U! M! }
' a: r2 u/ j# l8 \, D
) E/ U8 q1 C  @" S; E5 ^! E

* @& O) |- {8 u2 L/ i2 a& _0 E
 
數(shù)據(jù)采集器
模態(tài)測試
高級(jí)模態(tài)算法
工作模態(tài)
階次模態(tài)
聲學(xué)材料
聲功率、聲強(qiáng)
近場全息
遠(yuǎn)場識(shí)別
電聲
心里聲與聲品質(zhì)
Turbine聲
傳遞路徑分析
汽車測試
通過噪聲
虛擬汽車
旋轉(zhuǎn)機(jī)械
扭振角度域
振臺(tái)控制
麥克風(fēng)
加速度計(jì)
振動(dòng)臺(tái)
聲學(xué)試驗(yàn)室
B&K
最好采集器
Idle 純模態(tài)
PolyLSCF PDT+

# {5 {: f2 z2 R+ ]/ D
. R$ [8 a* K+ S5 ^# H9 F) _" w
最全面
最全,算法好

  j  W/ k* d& h3 b8 O6 }8 i: ^
# e- O7 t. J3 u/ ?+ L( g) a5 Q
SPC
$ p6 M0 ^0 [+ e* U$ @
$ n$ u7 z0 o3 V0 v5 G
" l7 Z; H( I2 K2 w% u1 X
絕對(duì)優(yōu)勢
性能優(yōu)秀

/ S, B$ D: C  d7 g5 @4 d' o
LMS! O  F# R6 F/ E9 {( d+ m& v  h
可測純模態(tài)
PolyMAX++

$ K! e& J" D2 E- A1 ~: n; s& Y

' f, f; s% F1 F* r# u3 k
瞬態(tài)算法好

. v1 P( E9 e" B

6 u+ v9 {- L! G
Classic TPA

2 V+ j. z  T( ]8 T9 x
( A2 W1 G- L7 m; h; G' k$ A# C
( ~6 L! _& h3 }& m; f# n
$ r  u# N0 Q  y7 q( {5 h
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PAK BBM
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ME SCOPE

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" u/ Z- S: C: _5 K, m
OTPA
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7 A* R. T8 w5 n+ h; q$ K" Q1 f9 Y

8 W" Q6 r$ y- e& C) ^
液壓
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2 K: r% a4 n' i" E0 k
Head
8 q  M* e, f; D7 J2 W- N( @8 e! K
ME SCOPE

- h5 r$ v7 `$ P' k. t# m
+ z6 H1 ], x( M) L- `0 ]
# G  W" }& H& u. o) O. `* X# r% L& b
最好算法
3 i4 B0 v( O# S
$ @0 z* {! h: A# k
BTPA / H0 _- R9 f# h" _( [1 _

2 R1 d. [3 y0 O& e8 r9 Y- j& c
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* o; a& J2 n& @5 h: X
M+P3 C7 J; m" f& |/ M" K
可測純模態(tài)
PolyLSCF PDT+

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TPA不確定算法能力 ( L' H( Z' k" \& e
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5 U5 F! C3 U9 t: f4 v
, {& b0 B7 i! a' a# O; E& I

) @* a: ]" i3 {# i3 O
OROS& w; s8 D& ^9 t4 _9 p5 i
算法不好
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算法不好
算法一般
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- f4 Y7 c4 F% f( Z' W
ATPA 不需拆 可數(shù)學(xué)解耦
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4 h9 k7 |, C) C% D! o4 v1 i$ t
9 U& E# ~5 C- v
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Prosig. K$ y8 V. J" q1 n" g
ERA DT
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7 L2 C8 n+ r* P: k4 ]2 q

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TPA不確定算法能力: b4 y/ M+ U, }7 d, l
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2 S. _3 n" q. A
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晶鉆
控制器強(qiáng)Laser

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小野
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相當(dāng)于沒有
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里音/ N6 w# F& _" s  t6 p
號(hào)稱可測  u6 G, {! h! m1 b+ [" K
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東方所! V: {9 Z2 ]! A; E* w( g
可測純模態(tài)
PolyLSCF PolyIIR

' e% E, d% M; Y/ F7 L  R

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# h3 S) w, i' A) U
算法有差距. E* e, Y- C# n  v/ g+ \& D2 O/ Q

: y# W5 \3 l9 u4 ?9 b
不確定算法
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聲科測
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愛華
落后很多

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落后很多

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" ?4 N3 ~3 I5 i- V% g7 o8 [再說傳感器把,主要是加速度計(jì)和麥克風(fēng)。加速度計(jì)現(xiàn)在用的最多的是壓電的,也有電阻和可變電容,還有用激光測位移的,像Polytech。壓電主要是電荷和電壓,用了壓電效應(yīng),電路在傳感器上的就是電壓的。壓電傳感器主要看壓電材料,然后是電路,在是剪切設(shè)計(jì)方式,剪切設(shè)計(jì)有平面剪,三角剪切,圓環(huán)剪切,圓錐剪切等,具體優(yōu)缺點(diǎn)看資料吧。如果是快速溫變還要瞬態(tài)采集要求高,個(gè)人還是推薦電荷型的,雖然好多大廠宣稱自家的電壓也一樣,但是個(gè)人用下來沒有一個(gè)能保證和電荷一樣的性能,電路還是有影響。加速度計(jì)Kistler的很好,PCB的種類很多,B&K的質(zhì)量也很贊。如果看壓電材料,Kistler 和 PCB有非常好的。DJB剛進(jìn)中國,性能可以,相對(duì)便宜一點(diǎn)。使用中,就是要主要低頻和高頻的范圍,還有溫度等。
* b# p6 u7 K2 `+ f4 m$ a+ T麥克風(fēng),主要是電容的。分預(yù)極化和非預(yù)極化的,非預(yù)極化的需要200V供電,如果是高溫或者高精度測量,個(gè)人推薦非預(yù)極化的,特別是相位精度,或者低頻高頻等。還有一種分法是自由場,壓力場,無規(guī)則方向麥克風(fēng),這個(gè)主要是高頻影響大,但是如果只用傳函等,其實(shí)可以不考慮。麥克風(fēng)的薄膜,背板,泄壓口等都對(duì)測試有影響,泄壓口對(duì)低頻影響很大。麥克風(fēng)首推B&K的,如果玩笑話,分類麥克風(fēng),就是B&K和其它家的,特別是使用了幾年以后,還要保證本底噪音。然后GRAS,再PCB,其次MTG。當(dāng)然,這個(gè)價(jià)格也是考慮因素,還有就是這幾家還是有自己特色的一些的。! A  @- F, ~8 m3 r" h
自己用的麥克風(fēng)最多的是B&K,然后GRAS,也用過PCB的和其它一些。加速度計(jì)用過B&K,PCB,Kister,東方所的等。% {  M  u! Q. [4 n. j

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B&K
GRAS
PCB
MTG(MK2)
Endevco(PCB收購 )
Kistler
DJB
MMF
DYTRAN
ACO Pacific
聲望
小野
理音
東方所
聲科測
愛華
兆華電子
麥克風(fēng)
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加速度計(jì)
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種類最多
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電阻,可變電容
1 精度高

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自己的經(jīng)驗(yàn)分享,肯定很多不足,只是一個(gè)借鑒。2 Y5 x7 X9 ^+ O* W5 v( V5 m

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作者: 曉昀    時(shí)間: 2020-1-23 23:47
樓主能不能從宏觀上先概述下,振動(dòng)測試設(shè)備?比如,設(shè)備包括哪些單元?這些單元分別是什么?主要功能是什么?如何做測試等?振動(dòng)噪聲測試專業(yè)性太強(qiáng),有時(shí)看完了,腦子里還是對(duì)測試設(shè)備沒概念。
作者: szhzh    時(shí)間: 2020-1-24 00:35
曉昀 發(fā)表于 2020-1-23 23:47  r' ?6 h2 v3 ^6 D' i( `
樓主能不能從宏觀上先概述下,振動(dòng)測試設(shè)備?比如,設(shè)備包括哪些單元?這些單元分別是什么?主要功能是什么 ...

+ }, ~6 r+ \! G! w個(gè)人觀點(diǎn),包括傳感器,數(shù)據(jù)采集器,和處理軟件。傳感器是將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),如壓電加速度計(jì),利用壓電效應(yīng),將加速度轉(zhuǎn)化為電荷,經(jīng)電路轉(zhuǎn)化為電壓。然后是數(shù)采,就是把電壓信號(hào)采集進(jìn)行分析,進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,濾波等,如sigma delta,就是一種模數(shù)轉(zhuǎn)換方法,還有24位,就是2的24次方分電壓。為了防止混疊,還要濾波,低通,振動(dòng)噪聲的濾波器很簡單,一般是巴特沃夫,切比雪夫,或貝塞爾,各家有差別。因?yàn)閕epe傳感器是直流偏置,所以還要濾掉低頻,這個(gè)模擬數(shù)字的都有。然后是把數(shù)采得到的數(shù)據(jù)處理,這個(gè)是技術(shù)含量比較高的,不過主要是專業(yè)加數(shù)學(xué)上的東西了。像模態(tài),聲源識(shí)別,傳遞路徑分析,都是軟件上的,這也是各家的主要差異。
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作者: 702736    時(shí)間: 2020-1-24 09:38
專業(yè)
作者: szhzh    時(shí)間: 2020-1-24 13:28
文中有處寫錯(cuò)了,更正下,激光測振是用多譜勒效應(yīng)測速度的。實(shí)際機(jī)械工程中,激光用的少,現(xiàn)在傳感器很輕,對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的影響可忽略。激光用于大的物體不好布傳感器,薄壁件,還有就是非常低的頻率或很高頻。
作者: 遠(yuǎn)祥    時(shí)間: 2020-1-31 15:26
這個(gè)振動(dòng)是否有按國家標(biāo)準(zhǔn),具體什么技術(shù)參數(shù),有沒有隨機(jī)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)??
作者: szhzh    時(shí)間: 2020-2-2 21:14
遠(yuǎn)祥 發(fā)表于 2020-1-31 15:26
9 _/ T- n4 ]6 l& n7 G# v這個(gè)振動(dòng)是否有按國家標(biāo)準(zhǔn),具體什么技術(shù)參數(shù),有沒有隨機(jī)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)??

' H  Y. q6 _# I  ]4 [8 i+ o2 o5 y隨機(jī)振動(dòng)的國標(biāo)挺多的,我介紹的是振動(dòng)噪聲的數(shù)采。隨機(jī)振動(dòng)一般是耐久驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),如果是實(shí)驗(yàn)室做,一般用液壓振動(dòng)臺(tái)和電磁臺(tái),主要是頻率,液壓臺(tái)常規(guī)是50hz以下,也有到200hz的。電磁臺(tái)一般是到2000hz,電磁臺(tái)包括振動(dòng)臺(tái),功放,控制器三塊,前面介紹的lms和m+p的可以做電磁臺(tái)控制,pak可以液壓。電磁振臺(tái),好的歐洲lds,被bk收購,控制器現(xiàn)在是laser(lds收購晶鉆的),后面會(huì)換m+p。m+p也有振臺(tái)。美國dp迪飛也挺好的。國內(nèi)主要有蘇式,東菱,航天希爾,三者同源,還有憶恒。還有些日本品牌。控制器美國vr的業(yè)內(nèi)也較好。
2 C6 V5 W! \* d1 K1 `( N隨機(jī)振動(dòng)一般是高斯隨機(jī),也有控制器用的是廣義二階平穩(wěn)隨機(jī),不過對(duì)耐久驗(yàn)證結(jié)果一樣。) K! T4 }3 k. q8 u

作者: szhzh    時(shí)間: 2020-2-2 21:17
遠(yuǎn)祥 發(fā)表于 2020-1-31 15:26
2 t+ p4 y( V9 w1 |4 ^這個(gè)振動(dòng)是否有按國家標(biāo)準(zhǔn),具體什么技術(shù)參數(shù),有沒有隨機(jī)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)??

3 i7 C; C- k. f% |# x6 d4 I電磁臺(tái)主要是推力,然后控制器國內(nèi)外差距最大,臺(tái)體本身也是一分錢一分貨。國內(nèi)幾家的確便宜,大推力單臺(tái)也是國內(nèi)的。隨機(jī)振臺(tái)現(xiàn)在好多第三方可做,三綜合價(jià)格也不是很貴。
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作者: gaolei521    時(shí)間: 2020-11-13 11:55
樓主,您好!您的貼子我很感興趣,我是做相同研究方向的某高校教授,有些問題想與你探討,閣下能在百忙之中抽出時(shí)間,屈尊與我一起探討一下嘛!郵箱地址1115840524@qq.com
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作者: gaolei521    時(shí)間: 2020-11-14 11:10
樓主,您好!您的貼子我很感興趣,我是做相同研究方向的某高校教授,有些問題想與你探討,閣下能在百忙之中抽出時(shí)間,屈尊與我一起探討一下嘛!郵箱地址1115840524@qq.com8 `. j) F) N7 m4 i* \* Y$ Y

作者: 劉旭dg    時(shí)間: 2021-4-7 19:07
很有用 事業(yè)




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